京津冀“煤改气”致大气一氧化氮浓度增加

 
 
京津冀“煤改气”致大气一氧化氮浓度增加  
 

随着《大气污染防治行动计划》的实施，全国空气质量有了明显的改善，特别是京津冀区域环境空气颗粒物质量浓度显著下降，但秋冬季节仍有重霾污染事件发生。

中国科学院大气物理研究所（以下简称大气所）大气分中心近年来的研究发现，大气PM2.5中硝酸盐的比例持续升高，已从2016年成为京津冀大气PM2.5质量浓度的主控因子，其前体物正是化石燃料燃烧过程产生的氮氧化物（NOx）。NOx主要来自于燃煤和燃油，但是天然气燃烧过程如果不对NOx加以控制，同样会对空气质量造成严重危害。

2018年~2019年秋冬季，京津冀及周边区域大气污染综合治理攻坚行动中，部分地区采用天然气代替煤作为秋冬季采暖的主要能源，但“煤改气”政策对区域大气污染的控制效果究竟如何，却鲜有及时的科学评估。

大气所研究员胡波课题组博士研究生赵舒曼等利用大气所河北廊坊地区的香河大气综合观测试验站，开展了环境六要素、硝酸盐及气象要素观测，结合该地区能源消耗统计数据和京津冀13个城市大气污染物数据，分析京津冀区域“煤改气”政策对秋冬季大气污染的贡献。

两年采暖期各类污染物月均浓度     图片来源：大气所

研究发现，采暖期廊坊的NOx 平均浓度由2017年的79μgm-3上升至2018年的116μgm-3，而PM2.5、PM10、SO2和CO明显降低。气象要素分析发现，2018年采暖期呈现出更有利于污染物扩散的趋势，这表明气象条件的变化并不是NOx升高的原因；进一步的排放因子分析表明，NOx升高并由非由机动车排放造成，NOx日变化的峰值主要在凌晨和早间，正好对应采暖燃烧的主要时段。

两年采暖期工作日、节假日污染物浓度日变化     图片来源：大气所

此外，12个京津冀的城市中，超过半数城市的NO2在2018采暖期呈现不同程度的升高，且日变化与廊坊地区相同。“煤改气”使得廊坊地区2018年采暖季NOx增长52%，同时PM2.5、SO2和CO大约分别下降了9%, 42% 和11% 。

该论文近期发表在《大气研究》上。

鉴于此项研究，建议相关部门在调整能源结构的同时，应事先考虑污染物的协同控制，尤其要关注“煤改气”的同时要加强对NOx排放的控制。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2020.104977

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